Formel für Ballon,Helium & kg heben...komprimiert?

Hallo zusammen,

ich habe zwei Fragen:

  1. Wieviel Helium (Volumen) bräuchte man, um mit einem großen damit gefüllten (Luft-)Ballon genau 100 kg zu heben und mit welcher Formel berechne ich das (z.B. auch für andere Gewichte)?
  2. Kann man mit komprimiertem Helium, das unter höherem Druck in einem stabileren Ballon ist, bei gleicher Traglast (100 kg) das Volumen des Ballons verringern (Also kann ein kleinerer Ballon mit komprimiertem Helium auch die 100 kg heben?)? Und wenn möglich, wie wäre die Berechnungsformel wonach bei welchem Heliumdruck welches Volumen des Ballons für 100 kg (oder allgemein) notwendig ist?

Bin gespannt, ob das jemand kennt oder herausfinden kann, denn ich habe nichts gefunden.
Herzlichen Dank für Eure Antworten!

Matthias

Hallo

  1. Wieviel Helium (Volumen) bräuchte man, um mit einem großen
    damit gefüllten (Luft-)Ballon genau 100 kg zu heben und mit
    welcher Formel berechne ich das (z.B. auch für andere
    Gewichte)?

Die Formeln und Werte zur Berechnung findest du hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Auftrieb

  1. Kann man mit komprimiertem Helium, das unter höherem Druck
    in einem stabileren Ballon ist, bei gleicher Traglast (100 kg)
    das Volumen des Ballons verringern (Also kann ein kleinerer
    Ballon mit komprimiertem Helium auch die 100 kg heben?)? Und
    wenn möglich, wie wäre die Berechnungsformel wonach bei
    welchem Heliumdruck welches Volumen des Ballons für 100 kg
    (oder allgemein) notwendig ist?

Der Auftrieb entsteht, da der Ballon leichter als die von ihm verdrängte Luft ist. Wenn du das Gas komprimierst, hast du dasselbe Gewicht in einem kleineren Volumen. Also wird weniger Luft verdrängt. Überlege doch mal: Verflüssige das Helium durch Druck. Meinst du dass flüssiges Helium fliegt?
Grüße
Ulf

Ballonberechnug:

hallo matthias

das können wir doch noch aus dem kopf.
die frage wie du sie stellst ist gleichzusetzen mit, was kostet ein auto?
da solch eine frage wenn man sie genau beantworten will, also die ganz genaue tragkraft, und das ganz genaue volumen, eine ganze menge von zusatzfragen aufwirft, die zu dieser berechnumg unbedingt nötig sind, die ich aber von dir noch nicht habe.

ich sag dir hier nur mal einige dieser angaben die nötig wären

wie schwer ist der ballon selbst? das komplette material!

auf welcher höhe soll der starten? etwa köln ist 55 m hoch,

wie rein ist dein helium? ballongas kann abfallgas sein, trägt
weniger! billigstballongas kann bis zu 30% weniger tragen. ein flasche mit ca 10 m³
kann 70 oder 370 euro kosten!

wie hoch ist die temperatur am startplatz? gas dehnt sich pro grad um ein 273 tel aus,
dies ist natürlich auch wieder tragkraftveränderung.

wie hoch ist der luftdruck zur start zeit, der druck macht auch eine änderung
so ähnlich wie bei der starthöhe, platz, usw usw…

du siehst es gibt keine einzelne formel zum ausrechnen, sondern du mußt jede frage einzeln ausrechnen, alles zusammenzählen und das ändert sich auch noch laufend.

da du über den daumen fragst gebe ich dir auch mal so aus dem kopf so über den daumen antworten wo du dich aber auch drauf verlassen kannst.

luftgewicht abzüglich heliumsgewicht ist gleich tragkraft pro m³

luft wiegt 1,293 kg pro m³; - helium 0,14 kg pro m³, also rund 1,15 kg

das ist ein reiner tragkraftswert, den du in der wirklichkeit selten antrifft da sich irgent etwas immer geändert hat, höhe, temp. usw,
siehe oben.

also du brauchst einen rund 120 kubikmeter ballon der sich selber, *tara*, plus 100 kg tragkraft, *Netto*, also alles zusammen, *brutto tragen kann.

ist der ballon größer trägt er mehr, ist sein tara-gewicht größer trägt er weniger.
daran müßtest du jetzt schon erkennen, so einfach gehts nicht.
das ist nur zu deiner ersten frage.

zweite frage:

oho, die ist einfach zu beantworten: *nein*, zu100% *nein*!

Beispiel:
wenn du den ballon auf die hälfte reduzierst, sagen wir mal auf etwa 60 m³ größe, so hast du, da das comprimierte gas auch noch das doppelte wiegt, also jetzt 0,24 kg m³, weniger tragkraft als die hälfte von dem 120 m³ ballon.

die ballonhülle würde aber dabei platzen, das heißt: es geht nicht!

übrigens: das ist kein luftballon, das nennt man weil heliumgfüllt, natürlich dann auch heliumballon.

ein luftballon trägt nichts, sonst wäre es ein heißluftballon, und der trägt natürlich wieder.

angebunden = fesselballon, frei fliegend = freiballon.

die angaben müssten dir für den anfang reichen, denk ich doch.

ich ahne was du vorhast, ich habe es schon gemacht, und das kann schön teuer werden,

wenn du noch was wissen willst, fragt mich ruhig zuerst ehe du anfängst, ob was wie geht, ehe du dir den hals brichst, oder dich ruinierst.

ich bin selbst schon mit 2300 kinderballons durch die luft geflogen,

falls jetzt welche aufspringen und sagen das heißt aber beim ballon nicht fliegen sondern fahren, bleibt sitzen, international gesehen heißt das fliegen.

mit einem netten gruß

franz

Hallo zusammen,

ich habe zwei Fragen:

  1. Wieviel Helium (Volumen) bräuchte man, um mit einem großen
    damit gefüllten (Luft-)Ballon genau 100 kg zu heben und mit
    welcher Formel berechne ich das (z.B. auch für andere
    Gewichte)?
  2. Kann man mit komprimiertem Helium, das unter höherem Druck
    in einem stabileren Ballon ist, bei gleicher Traglast (100 kg)
    das Volumen des Ballons verringern (Also kann ein kleinerer
    Ballon mit komprimiertem Helium auch die 100 kg heben?)? Und
    wenn möglich, wie wäre die Berechnungsformel wonach bei
    welchem Heliumdruck welches Volumen des Ballons für 100 kg
    (oder allgemein) notwendig ist?

Bin gespannt, ob das jemand kennt oder herausfinden kann, denn
ich habe nichts gefunden.
Herzlichen Dank für Eure Antworten!

Matthias

Hi Matthias,
statischer Auftrieb entsteht im Medium, hier Luft, durch Ersetzen dieses Mediums, z.B. Wasser mit ca. 1 kg/kdm durch Deinen Körper beim Schwimmen, was Du durch Leichterwerden spürst, wie eben LeichtGase Wasserstoff und Helium im Ballon gefaßt, jene Luftmenge ersetzen, die sie im Raume selbst einnehmen. Die Differenz der Gasgewichte von Luft und Helium ist der Auftrieb, der in seiner Nutzbarkeit durch das EigenGewicht der Konstruktion verringert ist.
Mit Druck- und TemperaturDifferenzen sowohl der Luft als auch des Heliums ändern sich die Gewichts- und AuftriebsVerhältnisse.
Wenn Du Helium komprimierst bis auf das VolumenGewicht der umgebenden Luft, ist der Auftrieb Null. Das KonstruktionsGewicht abzüglich dessen minimalen Auftrieb, auch Du erzeugst in der Luft einen Auftrieb entsprechend der von Dir verdrängten Luft, hier mal unberücksichtigt gelassen.
Über den Daumen erzeugt ein kdm Helium 1 g Auftrieb, (1 KubikMeter He ca. 1 kg Auftrieb in der Luft) also folgt, wenn das Helium auf 1/2 seines Volumens komprimiert=reduziert ist, wird nur noch die halbe LuftMenge verdrängt, d.h. der Auftrieb halbiert.
herzliche Grüße
christian